电磁学
《电磁学论文》电磁波的应用
姓名：刘俊辉
学号：005
摘要
今日世界，依托高技术优势和信息化武器装备进行电子对抗，已经成为交战双方达成作战目的的基本途径和惯用手段。由于军事领域电磁应用的日趋广泛，使得战争环境发生了重大改变，出现了与传统战场并重的新要素——电磁环境。
1、电磁波应用变革战争新环境
战场电磁环境的形成，是以电磁空间的发展和战场电磁应用与反应用活动的开展为基础的。它的发展依赖于电磁应用的发明及其在军事领域的广泛运用。
1.1、电磁对抗催生电子战
20世纪以来，电磁波的理论和应用不断取得重大成就。在军事领域，电磁波已经成为战场信息获取、传递、使用以及对抗的重要媒介和最佳载体。目前，军事电子技术所利用的频谱，已经覆盖了从极低频、短波、微波、毫米波、亚毫米波、红外到可见光等全部频段，已渗透和广泛运用于各级指挥系统和各种武器系统之中。
进入20世纪80年代后，随着微电子技术、计算机技术的发展及在军事上的广泛应用，电子对抗不再仅仅是干扰和破坏敌方通信、雷达等单一兵器，而且发展到攻击敌方的C4I系统。1991年海湾战争中，电子战运用的规模和层次达到了空前的程度，对战争的进程和结局产生了重大影响，标志着电子战已成长为现代战争制胜的基本手段和核心要素。在伊拉克战争中，美军电子对抗完成了从“粗放式”干扰压制，发展到在确保掌握制电磁权的同时“精确地”对对方目标实施压制的转变。而且，在电子对抗领域出现了一些新手段和新战法，神奇的GPS第一次在战场上遇到了对手—GPS干扰机，将复杂电磁环境下的电子对抗推向了新的发展阶段。
1.2、信息技术加剧电磁环境复杂化
现如今，以信息化为核心技术的军事变革正在世界各国间竞相展开，一些军事强国为了抢占未来战争的制高点，纷纷加快以信息化建设为主要内容的发展步伐，形成了以加速发展信息化武器装备为核心的竞争态势。其突出表现就是：信息化武器的迅猛发展和武器装备信息化改造的全面加强，信息系统综合集成和信息网络的无缝链接，实现对物质流、能量流的高效、定向、灵活和精确控制。
透过跨世纪以来的几场局部战争不难看出，日益复杂的战场电磁环境，已日益成为影响和制约战争进程的重要因素。随着各国军队信息化进程的加快，目前相继出现了零副瓣天线、寂静雷达、扩跳结合电台、数据链等先进技术，一系列旨在提高自身反侦察、反干扰、抗摧毁能力的电磁应用技术应运而生。由于战场电磁信号出现了“爆炸性”的增长，从而导致信息化战场电磁环境更加复杂化。
2、信息化战场是一柄“双刃剑”
2.1、复杂电磁环境影响整体作战
从空间角度讲，电磁波可能来自地面、海上、空中或太空。从敌对属性来讲，电磁波可能来自敌方的电子设备，也可能来自己方的电子设备，还可能来自非敌对双方所属的电子设备和自然界。
从辐射源种类讲，复杂电磁环境主要由电子对抗环境、雷达环境、通信环境、光电环境、敌我识别电磁环境、导航电磁环境、民用电磁环境、自然电磁环境等构成。每一类型的电磁环境又由不同类型的电磁辐射源生成，并对不同的信息化武器装备产生影响，进而会影响到整体作战。
2.2、电磁环境表现特征变幻莫测
由于战场上大量的电磁信号是在人为控制下产生的，或者说是交战双方有目的地控制电子设备实施有意辐射所产生的。因此，在不同的作战时间，交战双方因作战目的不同，所产生的电磁信号数量、种类、密集程度将随时间而变化，而其变化的方式变幻莫测。
从时间上看，复杂电磁环境有时表现为相对静默，有时表现为非常密集；在频谱上表现为无限宽广，拥挤重叠；在能量上表现为密度不均，跌宕起伏；在样式上表现为数量繁多，波形复杂。据不完全统计，目前世界上的通信信号种类多达100种以上。而现代雷达多采用新体制和特殊体制，如相控阵雷达、脉冲多普勒雷达、频率捷变雷达、合成孔径雷达、低截获概率雷达等，使得雷达信号种类繁多且波形十分复杂。
2.3、电磁环境影响指挥控制稳定性
随着电磁应用技术广泛应用于各种武器装备之上，运行于整个作战过程之中，渗透于战场感知、指挥控制、作战协同的方方面面，对判断决策的准确、作战效能的实现等都将产生广泛而深刻的影响。
影响战场感知的真实性。在未来作战中，受复杂电磁环境的影响，可能导致侦察预警系统听不清、看不远、辨不明，全面影响各级指挥员和作战人员判断决策的准确性。
所谓战场感知，实质上是从复杂的电磁活动中筛选出有价值的电磁信号，然后加以判断。而一旦敌方实施强力干扰，电磁活动便可能陷入混乱，继而引起传感器迷茫、战场感知错乱。影响指挥控制的稳定性。在复杂电磁环境下，由于无线电通信在参与形成战场电磁环境的同时，也将严重受到多方面影响，不仅降低了信息感知和传输能力，使指挥机构难以做出正确判断和指挥，同时也会对通信网络造成严重影响。现代战场上，通信系统广泛应用于各种武器装备、作战平台和人员，据外军统计，美军1个师就有2300多部各种电台；同时，民用电台也十分众多密集，特别是个人移动通信设备的爆炸性增长，往往使各种通信辐射源相互影响。如此数量和密度的通信系统应用于相对有限的战场空间内，如果一旦失控，必然会严重影响指挥控制活动的稳定性。
3、结束语
电磁波是联系陆海空天各个战场的信息纽带。未来战场，各种作战平台及其与指挥机构之间，都要依靠无线电通信来传输情报、指令和协同信息，而目前外军通过信息系统的无缝链接，正着力构建一体化的协同作战体系。据称，其整体作战效能得到了几何级数的增长。然而，外军还研究认为，任何一个系统和环节如果受到战场电磁环境的影响，必然严重影响整体作战效能的形成与发挥，因而，一体化作战体系所具备的快速、准确、高效等功能，也必然会受到严重削弱。